高比強度・低弾性率を両立する構造・生体用チタン合金の添加元素近傍局所原子構造
Publicly Offered Research
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
15H01040
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
山本 篤史郎 宇都宮大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40334049)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | チタン合金 / オメガ相 / 蛍光X線ホログラフィー / 局所構造解析 / 局所原子構造 / β安定化元素 / オメガ変態 / マルテンサイト変態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ti-20Ta合金中のTa近傍局所構造解析のため，蛍光X線ホログラフィー実験をSPring-8のBL13XUビームラインにて室温で行った．
浮遊帯域溶融法で作製したTi-20Ta合金インゴットを円板状にスライスし，Arガスを満たした透明石英管内に封入し，均質化を850℃で48時間行った後，300℃で168時間熱処理を行った．別途同じ組成の多結晶試料を作製してX線回折実験を行い，この熱処理でTi-20Ta合金がほぼβTi単相となることを確認した．
蛍光X線ホログラフィー実験では，入射エネルギーは10.5keVから13.5keVまで0.5keVステップの7種類を用いた．ホログラムの測定には Ta Kα線を用いた．β相を構成する3種類の{111}原子面を積層順にA, B, C, A', B', C', A''...とする．このうち，BとC，B'とC'の一部が±1/12<111>だけ変位してそれぞれの中間位置に原子面MならびにM'を形成することによりω相が生じると考えられている．そこで，Ti-20Nb合金と同様に，Ta近傍の局所構造をβ相の{111}面とならびに相の(0001)面と平行な面で原子像を再生した．
原子面A, A', A''は概ね理想的な位置に原子像が再生された．B, M, C, B', M', C'の原子面はTi-20Nb合金と比較して，原子位置が理想的な位置から面内で変位した様子が観察された．
Ti-20Nb合金ではNbに最寄りの原子面Cの一部がω相生成時に原子面Mに変位せずにβ相の構造を保つ傾向があることを昨年度明らかにしたが，Ti-20Ta合金では原子面CからMへの変位が生じていた．つまり，Ti-20Ta合金中のTa近傍ではβ相だけでなくω相の構造も取り得ることから，β相安定化元素としての効果はNbより低いと言える．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
